BIOMEKANIK
Kraft
F = Kraft m = massa a = acceleration a = F/m eller F = m x a Enheten för kraft 1 mewton (1N) 1 N definieras med hjälp av ovanstående formel ( F = m x a ) som den kraft som ger massan1 kg en acceleration på 1 m/s kvadrat ( 1 N = 1 kg x 1 m/s kvadrat)
Tyngdkraft
Massa är en kropps innehåll av materia. Enheten för massa är kg. En kropps massa betäms genom vägning på balansvåg och är för en viss kropp densamma överallt på jorden.Tyngden är däremot en kraft (N). Tyngdkraften på en och samma massa varierar något på olika platser på jorden. Sambandet mellan en kropps massa (m, kg) och dess tyngd (FG, N ) kan teknas FG = m x g Där g är den acceleration som tyngdkraften ger åt en fritt fallande kroppNormalvärde för g = 9,81 m/s kvadrat ungefär 10 m/s kvadrat.Tyngdkraften på massan 1 kg blir 10 NAccelerationen vid fritt fall är således konstant och tyngdkraften ökar propotionellt med massan.
Tyngdpunkt
Tyngdkraftens angreppspunkt är tyngdpunkten. Tyngdpunkten är den punkt i vilken hela kroppens tyngd eller massa kan anses vara koncentrerad.Tyngdpunkten skall vara högst i upphoppet och lågt vid ribbpassagen.Det åstadkommer man genom att ha armar och ett ben uppåtpendlande i upphoppet.Respektive lågt på ömse sidor om ribban samt bålen vinklad antingen framåt som i stavhopp eller bakåt som i flopp. När det gäller luftfärder är det viktigt att komma ihåg att tyngdpunktens bana i luften inte går att påverka efter det att kontakten med marken släppts, däremot kan man aktivt ändra kroppssegment inbördes läge förflytta tyngdpunkten.
Aktions – reaktionskraft
Varje kraft som en kropp påverkar en annan med motsvaras av en lika stor och motriktad kraft. Utövad av den andra kroppen på den första.Varje aktionskraft av en kropp på en annan motsvaras av en lika stor och motriktad reaktionskraft. Förhållanderna ändras radikalt om man har kontakt med marken i utkast. Möjlighet finns då att utnyttja reaktionskrafter från underlaget för att motverka de reaktionskrafter som uppstår vid utkastet och fortplantas via kroppens olika leder till underlaget.
Muskelkraft
Den kraft en muskel utövar i en viss situation är beroende av en hel rad olika faktorer.( tvärsnittarea, fiberriktning, fibertyp, akteveringsgrad, kontraktionssätt, kontraktionskraft, kontraktionshastighet, muskellängd.)En aktiv muskel verkar med lika stor kraft i båda ändarna. En viss kraft ger upphov till en större acceleration av en kropp med liten massa än med en stor massa. Effekt (Power) För att bedöma kroppens förmåga att uträtta arbete måste man ta hänsyn till tiden.Som mått på arbetsförmågan används ofta det arbete som uträttas per tidenhet.Detta kallas effekt(Power) P = W/tP= F x s/t eller P = F x v (eftersom v = s/t)Enheten för effekt är 1 W (watt)1 W = 1 N x m/s = 1 J/s = 1 W x s/s
Impuls – rörelsmängd
Får en kraft verka under en viss tid säges den ge en viss impuls. Impuls definieras alltså som produkten av kraften och den tid kraften verkar. I = F x t Enheten för impuls blir NsRörelsemängd en kropps rörelsemängd definieras som massan x hastigheten p = m x vEnheten för rörelsemängd blir kg x m/sDet råder ett direkt samband mellan impuls och rörelsemängd nämligenF x t = m x v eller F x t = m x vf – m x voDet innbär att en kraft som verkar på en kropp med massan under en viss tid ger en viss sluthastighet. Eftersom sluthastigheten är en viktig faktor för t ex kast och hopplängd blir möjligheten att utveckla en stor impuls av avgörande betydelse för resultatet.Man kan öka impulsen genom att öka kraften och eller tiden under vilken kraften verkar.Man bör alltså överväga både möjligheten att öka kraften och förlänga tiden i en praktisk situation där man vill öka hastigheten i t ex ett utkast eller upphopp. I vissa situationer är en förlängning av tiden uppenbarligen en fördel( t ex kast av olika slag, där tiden ökas genom att rörelseutslaget vid satstagningen förstoras)I andra situationer är möjligheterna att förlänga tiden mycket begränsade och satsningen på att öka kraften bör prioriteras. En ökat kraft t ex till följd av specifik styrketräning , medför dock en kortare tid, tiden kan då förlängas genom ändringar i tekniken. Ibland finns det sannolikt ett optimal förhållande mellan kraft och tid. Det gäller t ex situationer där muskulaturens eleastiska komponeter skall utnyttjas.Generellt gäller dock att stört hastighetsökning fås om en så stor kraft som möjligt får verka under en så lång tid som möjligt. Naturligtvis måste också massan roll uppmäksammas när hastighetsförändringen för en viss impuls skall värderas.Lika stora impulser ger upphov till lika stora rörelsemängder, men sluthastigheten blir olika om massorna är olika. En stor massa innebär en lägre sluthastighet.